如图是测定气体分子速率的装置图,全部放在高真空容器中,A,B是两圆盘,绕一共同轴以相同的角速度转动,两盘相距20cm,盘上各开一很窄细缝,两盘细缝间成6°夹角,要使速度300m/s的分子能垂直通
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/18 16:50:05
如图是测定气体分子速率的装置图,全部放在高真空容器中,A,B是两圆盘,绕一共同轴以相同的角速度转动,两盘相距20cm,盘上各开一很窄细缝,两盘细缝间成6°夹角,要使速度300m/s的分子能垂直通
如图是测定气体分子速率的装置图,全部放在高真空容器中,A,B是两圆盘,绕一共同轴以相同的角速度转动,两盘相距20cm,盘上各开一很窄细缝,两盘细缝间成6°夹角,要使速度300m/s的分子能垂直通过两盘的细缝,求圆盘转速.
如图是测定气体分子速率的装置图,全部放在高真空容器中,A,B是两圆盘,绕一共同轴以相同的角速度转动,两盘相距20cm,盘上各开一很窄细缝,两盘细缝间成6°夹角,要使速度300m/s的分子能垂直通
分子从A盘到达B盘的时间:t=L/v=0.2/300=1/1500 s
在这个时间里,圆盘狭缝转过的角度为6°、366°、726°……,即转过2kπ+π/30弧度
因此圆盘的角速度为w=(2k+1/30)π/(1/1500)=1500(2k+1/30)π
转速n=w/2π=750(2k+1/30)=1500k+25(k=0、1、2……)
即每秒转1500k+25转
分子从而A到B所用的时间为
t=s/v
=20cm/(300m/s)
=1/1500 s
在时间t内,B圆盘要转过6度或366度或 726度...360n+6度,n=0,1,2,3...
360n+6转为弧度为2nπ + π/30
所以角速度为
(2nπ + π/30) / t=
=3000nπ + 50π rad/s n=0,1,2,3...
分子通过A后,在走过20cm的同时,B缝转到与A相同的位置,即转过(6+360k)度(k属于Z)
所以0.2/300=(6+360k)/角速度
所以角速度=9000+570000k 度/s
即每秒转角速度/360=25+1500k圈,最小为每秒25圈
25转每秒
粒子速度300m/s,通过20cm需要1/1500 s
在这期间,圆盘转动6°
所以转速为6*1500=9000°每秒=25转每秒
其实个人认为这个是最小转速
这个速度的任何整数倍粒子都能通过(就是圆盘多转几圈),所以你得自己判断一下了